L’année 1977 est une étape décisive dans la réalisation du projet. En effet, elle marque la fin des études théoriques, des dossiers de projet et laisse la place aux appels d’offres sur les principaux constituants de la machine, à savoir les pièces des accélérateurs, le cyclotron injecteur, le spectromètre d’analyse, les lignes de faisceaux, les chambres à vides, etc. Le budget prévu initialement pour les engagements de 1977 était de 100 millions de francs ; il est réduit à 72 millions, ce qui ne pose pas trop de problèmes de gestion financière des commandes et des appels d’offres si les budgets suivants reprennent le projet initial61. Quant au personnel, il est dans son ensemble à Caen depuis le 1er septembre. Dans ce domaine, un effort tout particulier est consenti par l’IN2P3 dans le domaine des techniciens affectés au projet. La part de personnel IN2P3 dans le projet passe de 56 % à 65 % : sur 117 personnes affectées au GANIL en décembre 1977, 76 font partie de l’Institut national, contre 41 pour le CEA. Nous pouvons d’ores et déjà indiquer une des caractéristiques fortes de la composition du personnel : si le CEA et l’IN2P3 participent à parts égales en ce qui concerne les ingénieurs concepteurs de la machine, l’IN2P3 est assez largement majoritaire chez les techniciens et le personnel administratif. Ceci nous montre très clairement l’importance du projet pour l’IN2P3 : c’est l’image de cette structure qui est en jeu dans ce projet. Elle doit se montrer capable de mener une réalisation de grande envergure aux côtés d’un partenaire à l’avenir assuré, le CEA. C’est pour légitimer sa place de grande structure nationale de recherche que l’IN2P3 s’investit autant en moyens financiers et humains. Le résultat sera à la mesure des efforts déployés. Mais revenons aux évolutions de 1977.
Deux points marquants concernent le CSS. Tout d’abord, le rayon intérieur Ri d’un CSS prévu à 0,75 m s’est révélé trop petit pour recevoir les éléments d’injection et les espaceurs62. Il convenait de l’augmenter au minimum à 0,80 m. Pour conserver Rs/Ri = 4, Rs passait à 3,2 m. Dans ces conditions, l’accroissement de poids de 12 % se traduisait par une augmentation de prix de 6 à 10 %. Pour pallier cet inconvénient, il a été décidé de conserver Rs = 3 m mais de ramener le rapport Rs/Ri à 3,5 au lieu de 4. Le rapport des charges après et avant épluchage doit donc être également de 3,5. Ce rapport est en réalité beaucoup mieux adapté que le rapport 4 au taux d’épluchage le plus
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Rapport d’activité 1977 du G.I.E. GANIL, Documentation GANIL
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probable pour la plupart des ions. Mais si l’on veut maintenir les énergies élevées de GANIL, il faut que le Co injecte les ions à une vitesse plus grande puisque le gain des CSS, égal au carré du rapport du rayon de sortie au rayon d’entrée, est plus faible. La solution trouvée conserve les normes GANIL, optimise les conditions d’épluchage et permet à l’ensemble accélérateur d’être potentiellement plus ouvert aux progrès des sources d’ions vers des états de charge plus élevés. Le Co doit donc fournir une énergie plus élevée, et le rayon de sortie doit être accru d’environ 10 %, ce qui est techniquement possible sur la culasse commandée pour mars 1978. D’autres études restent à mener, tout particulièrement sur les conditions d’éjection. Le deuxième point concerne les aimants des CSS. La société choisie après l’appel d’offres du 23 février 1977 est ALSTHOM ATLANTIQUE. Cette commande représente la somme de 32,8 millions de francs, un des postes principaux du projet avec les infrastructures. Les culasses sont en acier laminé Marrel et les pôles en acier forgé Krupp, suivant les recommandations dont nous avions parlé plus haut. Selon le planning initial, le premier aimant de CSS1 sera sur le site de Caen le 15 octobre 1978 ; le quatrième aimant de CSS1 le 15 juin 1979. Le quatrième aimant de CSS2 arrivera à Caen le 15 décembre 1979. La fabrication se fera à l’usine de Belfort63. Pour différentes raisons que nous évoquerons, le planning prendra un certain retard.
Des études importantes sont menées au cours de l’année afin de régler le problème des chambres à vide. En effet, c’est un élément essentiel du dispositif accélérateur. Nous l’avons déjà évoqué. La façon la plus sûre de réaliser les chambres est de les faire sous forme monobloc soudée en usine car il faut limiter au maximum les soudures faites sur le site de Caen qui seront nécessairement de moins bonne qualité. Dans sa grande dimension, cette chambre a 6 mètres et pèse 70 tonnes. Elle sera faite en acier inoxydable. Le transport sera délicat et nécessitera un mannequin pour la consolider. La chambre doit également être disponible en même temps que les aimants, car le montage, pour des raisons mécaniques, s’effectue en installant les 4 secteurs inférieurs, la chambre, et les 4 secteurs supérieurs qui verrouillent le cyclotron. L’appel d’offres est donc lancé le 30 août 1977 et c’est la société NEYRPIC qui remporte le marché.
Une des discussions principales de l’année concerne le problème du flat-topping. Le groupe haute fréquence n’est pas assez étoffé pour mener de front, en 1978, la réalisation des cavités principales et des amplificateurs et l’étude de réalisation des cavités de flat-topping. De plus, lorsqu’un premier faisceau sera essayé, la complexité du réglage avec flat-topping risque de rallonger fortement les délais de fourniture d’un faisceau et il apparaît alors plus raisonnable de travailler d’abord avec les CSS sans flat- topping. Malheureusement, les caractéristiques du faisceau sans flat-topping ne répondent plus aux caractéristiques de la norme GANIL. Le comité scientifique admet alors qu’il faudrait une aide extérieure et exprime ainsi sa position 64:
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Annexe 18, CSS ensemble monté
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« Le Comité scientifique GANIL réaffirme l’importance des normes de qualité de
faisceau de GANIL définies en avril 1975. Il considère que ces normes doivent être respectées si possible dès les premiers faisceaux. Ceci nécessite l’étude, la réalisation et la mise en place à temps des cavités de flat-topping, étant donné l’insuffisance que présenteraient les performances sans cet appareillage. Le Comité constate que les forces actuelles du groupe technique ne permet pas de lancer cette étude dans l’immédiat. Il souhaite qu’un appel d’offre de sous traitance soit fait dans les laboratoires pour étude et réalisation de ce projet. »
Malgré les nombreuses difficultés qui apparaissent, les laboratoires ayant aussi leurs projets propres, des possibilités sont explorées à Saclay et à l’IPN d’Orsay. Mais cette possibilité est abandonnée un an plus tard et les ingénieurs réussissent par la suite à adapter les caractéristiques de la machine à la norme GANIL sans ce procédé.
Pour ce qui est des autres tests, ils se poursuivent tout au long de l’année. Les tests magnétiques et électriques sur les bobines sont réalisés chez le constructeur Alsthom- Atlantique. Au mois de septembre, une maquette de cavité accélératrice échelle 1/3 est pour sa part en place au GANIL et doit permettre de mesurer différents paramètres électriques et mécaniques65. Quant aux études de principe de Co entreprises à l’IPN d’Orsay, elles sont pratiquement terminées en décembre 1977 et les résultats des mesures d’émittance, d’intensité et de phase du faisceau, ont montré que l’injecteur Co pouvait effectivement fournir sans difficulté les qualités de faisceau exigées pour l’injection dans CSS1 et pour les normes d’émittance, résolution en énergie et intensité définies dans le « livre bleu ».
Il nous reste un dernier point à aborder : celui des deuxièmes journées GANIL, qui se sont tenues les 2,3 et 4 novembre à Bréville-les-Monts, à quelques kilomètres de Caen66. Une centaine de physiciens et une douzaine d’ingénieurs du GANIL y participaient. Les conclusions des groupes des aires expérimentales et d’acquisition de données y ont été présentées, ainsi qu’un exposé sur l’état d’avancement de l’accélérateur. Différentes discussions ont tourné autour du choix des dispositifs expérimentaux, des relais électroniques et informatiques d’acquisition de données ; les dispositifs expérimentaux utilisés auprès de l’accélérateur Unilac du GSI de Darmstadt ont été présentés. La question du séparateur d’isotopes comme dispositif expérimental a été très sérieusement abordée, et des études doivent se poursuivre dans ce sens dans différents laboratoires. Une commission des spectromètres est d’ailleurs mise en place pour étudier ce sujet. Ces journées avaient malgré tout pour but essentiel d’informer les physiciens sur l’évolution de la construction des accélérateurs. Un dernier élément essentiel de ces journées reste la table ronde sur l’organisation du laboratoire GANIL. Il en ressort que
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Annexe 19, photographie de la maquette du résonateur
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le GANIL doit rester avant tout un laboratoire d’acceuil dans lequel les physiciens pourraient rester pour des périodes allant d’une semaine à plusieurs mois. Mais il est également essentiel pour assurer une liaison scientifique entre les équipes de chercheurs et pour donner un certain poids scientifique au GANIL qu’il y ait sur place un certain nombre de physicien qui entretiennent une vie scientifique riche au sein du laboratoire, se consacrant ainsi à leurs études et à une aide encore non précisée auprès des physiciens visiteurs. Deuxième point : il semble essentiel qu’il existe au GANIL un support technique de qualité, servant lui aussi de relais aux équipes de chercheurs pour les problèmes de mise en place des expériences et de dépannage technique et mécanique. Les problèmes d’hébergement ont également été soulevés, et la possibilité de construire une maison d’hôtes a été longuement évoquée. Les prochaines journées GANIL sont prévues pour l’automne 1979.